專利名稱：有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁及其制備工藝，可作為混凝劑，用于水處理工藝中的混凝沉降過程。
有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁用于給水與城市污水的一級(jí)強(qiáng)化絮凝，廢水處理的混凝沉降。
背景技術(shù)：
在水處理中，混凝沉降是去除水中膠體懸浮雜質(zhì)、有機(jī)物雜質(zhì)的重要單元操作步驟，混凝沉降的效果決定最終水處理效果和水處理的成本，目前許多水處理企業(yè)由于源水水質(zhì)惡化、以及水處理量的增加，而水處理構(gòu)筑物還來不及擴(kuò)大和增加，這就要求混凝劑的水處理混凝效果必須提高。目前，無機(jī)高分子混凝劑如聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵已得到廣泛的應(yīng)用，但相對(duì)于目前一些水處理工藝來說，還是存在反應(yīng)速度慢、絮凝釩花小等不足；在無機(jī)高分子混凝劑中添加單一的有機(jī)高分子助凝劑也得到應(yīng)用，但由于反應(yīng)速度慢，不能使水中的膠體完全脫穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種即即能快速反應(yīng)，使水中膠體快速脫穩(wěn)，又能形成大釩花能快速沉淀的有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁，其特征在于，其有效成分為三氧化鋁Al2O34-16％(m/m)；陰離子酸根1.0-6％(m/m)；有機(jī)高分子的含量0.5-4％；鹽基度為40-90％；密度1.10-1.38克/毫升；PH值2-4。
所述的陰離子酸根是硫酸根SO42-和磷酸根PO43-。
一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁的制備工藝，其特征在于，該工藝包括首先在濃度為10-31％(m/m)的鹽酸中加入含鋁原材料，攪拌反應(yīng)1-4小時(shí)，得Al2O3含量為4-18％、鹽基度為40-90％的聚合氯化鋁液體；然后在上述聚合氯化鋁液體中添加能和Al3+形成氫鍵的酸根，以及可以溶解在聚合氯化鋁中的有機(jī)高分子助凝劑，在溫度為80-130℃的條件下在在反應(yīng)釜或反應(yīng)罐中內(nèi)攪拌反應(yīng)1-4小時(shí)，最終制備得到有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁。
所述的含鋁原材料為氫鋁、鋁礬土、鋁酸鈣粉；所述的含陰離子酸根、能和Al3+形成氫鍵的酸根物質(zhì)為任意濃度的硫酸、磷酸、在水中有高溶解度的硫酸鹽、磷酸鹽；所述有機(jī)高分子助凝劑為HCA(聚二甲基二烯丙基氯化胺)，固含量是20-40％。
本發(fā)明是在聚合氯化鋁中先添加陰離子酸根，利用酸根離子能和Al3+形成氫鍵，增加聚合鋁本身的分子量和單個(gè)分子的電荷量，來使水中膠體快速脫穩(wěn)；再在上述無機(jī)聚合物中添加有機(jī)高分子，促使釩花在短時(shí)間內(nèi)可以形成大釩花，利于沉淀，從而提高產(chǎn)品中和水中負(fù)電荷膠體的速度、能力和釩花沉降速度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是比聚合氯化鋁及其一些復(fù)合產(chǎn)品具備更為優(yōu)良的混凝效果，能使水中的膠體快速脫穩(wěn)，提高去除水中雜質(zhì)的能力。特別是對(duì)于提高因源水水質(zhì)差、水處理量超過設(shè)計(jì)能力的水處理工藝的出水水質(zhì)和水處理能力。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1稱58.5克濃度31％的鹽酸，加入26.5克氫氧化鋁，該氫氧化鋁含Al2O3％為64％(m/m)，攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到含Al2O3為17.8％(m/m)的聚合氯化鋁液體，在上述液體中加硫酸(50％)12克，同時(shí)加入HCA 2.7克，保持在120-130℃反應(yīng)3小時(shí)，得到含Al2O3為15.6％(m/m)；鹽基度為40％；密度1.35克/毫克；含硫酸根SO42-5.6％；含HCA2.9％；PO43-PH值2.5的產(chǎn)品。
第一步生產(chǎn)聚合氯化鋁的化學(xué)反應(yīng)式
第二步加硫酸是利用其中的硫酸根形成氫鍵架橋作用，以形成大分子無機(jī)聚合物。加HCA形成有機(jī)、無機(jī)混合物。
實(shí)施例2
稱83.3克濃度15％的電子副產(chǎn)鹽酸，該鹽酸中Al2O3％為3％，加熱到50℃，加入14.2克鋁酸鈣粉，該鋁酸鈣粉含Al2O3％為50％(m/m)，含總鈣為30％(m/m)，攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到含Al2O3為9.1％(m/m)的聚合氯化鋁液體，在上述液體中加磷酸(85％)1.6克，同時(shí)加入HCA 0.9克保持在80-130℃反應(yīng)3小時(shí)，得到含Al2O3為8.7％(m/m)；鹽基度為80％、密度1.22克/毫克、含PO43-1.3％；含HCA0.5％；PH值3.5的產(chǎn)品。
第一步生產(chǎn)聚合氯化鋁的化學(xué)反應(yīng)式(n＝2.0-2.5)第二步同實(shí)例1以下是實(shí)施例1-4的合成配方及產(chǎn)品成分表，實(shí)施例3、4其制備過程與實(shí)施例2相同。
表一的合成配方及產(chǎn)品成份

應(yīng)用實(shí)例將以上實(shí)施例1、實(shí)施例2產(chǎn)品用于長(zhǎng)江水在電廠大生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)混凝除濁處理，同時(shí)和聚合氯化鋁做對(duì)比。原水濁度40NTU，水溫25℃，PH值7.2，處理結(jié)果見表二聚合硅酸氯化鋁的混凝除濁效果 從以上結(jié)果可見，有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁的混凝除濁效果明顯改良。在達(dá)到同樣的水處理效果的基礎(chǔ)上，使用聚合硅酸氯化鋁比聚合鋁可以節(jié)省投加量30-40％。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁，其特征在于，其有效成分為三氧化鋁Al2O34-16％(m/m)；陰離子酸根1.0-6％(m/m)；有機(jī)高分子的含量0.5-4％；鹽基度為40-90％；密度1.10-1.38克/毫升；PH值2-4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁，其特征在于，所述的陰離子酸根是硫酸根SO42-和磷酸根PO43-。
3.一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁的制備工藝，其特征在于，該工藝包括首先在濃度為10-31％(m/m)的鹽酸中加入含鋁原材料，攪拌反應(yīng)1-4小時(shí)，得Al2O3含量為4-18％、鹽基度為40-90％的聚合氯化鋁液體；然后在上述聚合氯化鋁液體中添加能和Al3+形成氫鍵的酸根，以及可以溶解在聚合氯化鋁中的有機(jī)高分子助凝劑，在溫度為80-130℃的條件下在在反應(yīng)釜或反應(yīng)罐中內(nèi)攪拌反應(yīng)1-4小時(shí)，最終制備得到有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁的制備工藝，其特征在于，所述的含鋁原材料為氫鋁、鋁礬土、鋁酸鈣粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁的制備工藝，其特征在于，所述的含陰離子酸根、能和Al3+形成氫鍵的酸根物質(zhì)為任意濃度的硫酸、磷酸、在水中有高溶解度的硫酸鹽、磷酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁的制備工藝，其特征在于，所述有機(jī)高分子助凝劑為HCA(聚二甲基二烯丙基氯化胺)，固含量是20-40％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)復(fù)合聚合雙酸氯化鋁，其特征在于，其有效成份為Al
文檔編號(hào)C02F1/52GK1948175SQ200510030408
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者何海鴻 申請(qǐng)人:上海天和環(huán)?？萍加邢薰?br>